A bucșă de oțel acționează ca o suprafață de uzură sacrificială, înlocuibilă. Sarcina sa principală este de a proteja alezajele și arborii scumpe ale carcasei de frecare, vibrații și coroziune. Alegerea uneia greșite duce la timpi de nefuncționare prematur, dar selectarea variantei corecte de oțel călit poate prelungi durata de viață prin 300% până la 500% în comparație cu o piesă din oțel moale neîntărit într-o îmbinare cu pivot cu ciclu înalt.
Alegerea materialului și a durității
Metalurgia bucșei dictează direct unde poate supraviețui. Oțelul moale (cum ar fi 1018) este prelucrabil, dar se uzează rapid la sarcini care depășesc 10.000 PSI . Pentru îmbinările rotative, oțelurile cementate sau călitele sunt standard.
- AISI 4140/4142: Pre-întărit la Rockwell C 28-32. Excelent pentru pini cu mișcare oscilantă și sarcini de șoc moderate. Frecvent în punctele de articulare a echipamentelor grele.
- AISI 52100: Întărit până la Rockwell C 60-64. Ideal pentru rulmenți cu role cu ace de înaltă precizie. Oferă cea mai mare rezistență la brineling sub sarcină statică.
- 8620 întărit în caz: Oferă o suprafață dură (Rockwell C 58-62) cu un miez ductil. Rezistă la crăpare în aplicații cu impact puternic, cum ar fi rolele de șenile și concasoare de pietre.
Designuri cilindrice cu flanșe vs. drepte
Geometria bucșei de oțel determină modul în care aceasta gestionează sarcinile de tracțiune axiale. O bucșă dreaptă gestionează sarcinile radiale pure, în timp ce o bucșă cu flanșă absoarbe sarcini combinate.
| Tip de design | Suport de sarcină primară | Aplicație tipică |
|---|---|---|
| Mânecă dreaptă | Doar radial | Roți de snopi, știfturi de balamale cu inele de fixare |
| Flanșă (Tip F) | Radial Impingerea axială | Scripeți transportoare, pivoturi, legături de schimbare a vitezelor |
Flanșa elimină necesitatea unei șaibe de presiune separată, simplificând asamblarea. Cu toate acestea, colțurile cu raza strânsă a flanșei trebuie să fie subdecupate sau carcasa trebuie să aibă o teșitură pentru a evita ridicările de tensiune care provoacă fisuri sub sarcină laterală.
Strategia de lubrifiere: compozite auto-lubrifiante vs. caneluri de unsoare
Bucșele solide din oțel cu dopuri din grafit elimină necesitatea reungerii manuale în locuri inaccesibile. Aceste bucșe încorporate în grafit, adesea fabricate dintr-o matrice de oțel solidă sau cu spate de bronz de înaltă rezistență, mențin un coeficient de frecare de 0,15 până la 0,25 în condiții de funcționare uscată. Pentru bucșele standard din oțel călit, canelurile interioare de grăsime sunt critice.
Modele de caneluri pentru o lubrifiere eficientă
Dacă utilizați o bucșă de oțel lubrifiată, geometria canelurii dictează timpul de reținere a grăsimii. Următoarele modele sunt standard și trebuie selectate în funcție de tipul de mișcare:
- Figura 8 Model: Distribuie uniform grasimea la 360 de grade. Cel mai bun pentru mișcarea de rotație completă, dar slăbește structura bucșei dacă tăiați prea adânc - adâncimea maximă nu trebuie să depășească 30% de grosimea peretelui.
- Caneluri axiale cu opritor: Ideal pentru mișcarea oscilantă. Asigurați-vă că canelurile se opresc înainte de marginile bucșei pentru a preveni pomparea lubrifiantului din capetele îmbinării sub presiune.
Cele mai bune practici de instalare prin interferență
Reținerea bucșei din oțel se bazează strict pe o fixare prin presare. Interferența trebuie să fie suficient de mare pentru a preveni rotația sub sarcini de cuplu de vârf. O fixare prin presare recomandată standard pentru o bucșă de oțel într-o carcasă de oțel este 0,001 până la 0,002 inchi pe inch de diametru al alezajului .
O bucșă cu un diametru exterior de 2 inchi necesită 0,002 până la 0,004 inchi de interferență. În timpul instalării, ID-ul bucșei se va închide proporțional. După apăsare, ID-ul trebuie redimensionat prin lustruire sau alezare pentru a obține jocul final de rulare cu arborele. O potrivire standard de rulare după instalare este 0,0015 inci pe inch de diametrul arborelui pentru aplicații cu unsoare. Omiterea pasului de dimensionare post-instalare este cea mai comună cauză de gripare imediată a bucșelor din oțel cu turații mari.
Tratarea suprafeței și rezistența la coroziune
În timp ce 4140 și 52100 oferă o rezistență ridicată, ele sunt predispuse la rugină roșie în medii marine sau de spălare. Un tratament de zincare de 0,0002 inci grosime minimă poate dubla durata de viață în condiții umede, oferind protecție sacrificială. Pentru medii agresive din punct de vedere chimic, placarea cu nichel electroless păstrează toleranțele dimensionale strânse ale diametrului interior al bucșei, oferind în același timp o suprafață dură și lubrifiantă.
